CN101008152A

CN101008152A - 长链不饱和脂肪酸接枝改性pbt无纺布的制备方法

Info

Publication number: CN101008152A
Application number: CN 200710036560
Authority: CN
Inventors: 孙康; 江学良; 唐丽娟; 杨超
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-08-01

Abstract

本发明涉及一种长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法，使用长链不饱和脂肪酸作为接枝单体，用紫外辐照引发接枝反应，首先将PBT无纺布放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中浸泡30分钟，取出晾干后再完全浸入不饱和脂肪酸中，并进行紫外辐照接枝反应，反应后的无纺布置于无水乙醇中超声清洗后再置于1％的NaOH溶液中超声清洗，重复超声清洗两次后再用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液pH值呈中性，清洗后的试样放入烘箱干燥，得到长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布。本发明制备的表面改性PBT无纺布具有很好的亲水性和血液相容性。制备过程中，辐射在常温下进行，不引入任何有毒物质，反应条件简便易行。

Description

长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法

技术领域

本发明涉及一种长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法，用紫外辐照引发长链不饱和脂肪酸接枝改善PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)纤维表面性能，改性后的PBT纤维可以制成具有很好亲水性和血液相容性的血液滤材，与现有丙烯酸接枝PBT纤维血液滤材相比更高效安全。属高分子材料技术领域。

背景技术

输血是临床治疗的有效手段，在现代医学中具有不可代替的重要地位。我国每年临床输血量约2000万人次，因此输血安全性和有效性显得非常重要。大量资料表明，输血医疗时由于献血者和受血者的血液成分难以完全吻合及免疫系统对异体成分的反应，输注含白细胞的血液或血液成分时，常常可引起非溶血性发热反应、成人呼吸窘迫症和输血后移植物抗宿主病等输血副反应，同时还会有一些与白细胞相关的病毒传染。当每次输血中的白细胞减少到5×10⁸个或更少时能够有效地阻止非溶血性发热反应的发生。因此，临床医学中常采用在输血过程中去除白细胞来减少这些副反应。

20世纪90年代，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)非织造布的迅速发展，有力地促进了血液滤材的发展。然而，未经处理的PBT非织造布润湿性差，作为过滤材料，血液在过滤器中流动性不好，且其对白细胞选择吸附差，导致对白细胞的过滤效果不佳。因此，对PBT非织造布进行表面改性以降低材料的表面张力，提高润湿性，并引入极性基团，增加对白细胞的选择性吸附，国内外研究人员开展了大量基础研究和应用研究。现在临床显示，使用改性的PBT非织造布去白细胞滤器对血液中有形白细胞去除率可达到99.9％以上。

目前国内外普遍使用的血液滤材是丙烯酸(AAc)接枝改性PBT非织造布，但是丙烯酸小分子单体具有一定毒性，所以接枝后残留在非织造布上的AAc小分子单体及其均聚物，常引起溶血现象。为了消除过滤后的溶血现象，对丙烯酸接枝改性后PBT非织造布的清洗就显得非常重要，目前血液滤材的清洗过程不仅繁琐、而且费时，经济成本较大，因此开发高效和安全且血液相容性好的血液滤材已迫在眉睫。

长链不饱和脂肪酸中含有双键和羧基，是人体必须的不饱和脂肪酸之一，如油酸可降低血液总胆固醇和有害胆固醇，却不降低有益胆固醇。亚麻酸具有降低血脂、胆固醇和抗血小板凝集作用，还能降血压、防治血栓形成、预防心血管疾病等功能。因此在PBT无纺布表面引入不饱和脂肪酸，其中的羧基可以改善滤材的亲水性，同时又可以满足血液相容性的要求。

按自由基的引发方法，接枝反应可分为：化学接枝改性、高能射线改性、低温等离子改性和紫外线改性等几种方法，其中紫外辐射设备简易，占地面积小，投资小，容易达到工业化生产的要求。与化学引发相比，紫外引发过程引入的化学物质较少，对血液滤材污染少，方便接枝后的清洗和处理，并且作为血液滤材更为安全。

目前尚未有采用长链不饱和脂肪酸及紫外线接枝改性方法制备PBT无纺布血液滤材的技术公开报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法，改善PBT无纺布表面亲水性，满足血液相容性的要求。

为实现这一目的，本发明使用长链不饱和脂肪酸作为接枝单体，用紫外辐照引发接枝反应，首先将无纺布放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中浸泡30分钟，取出晾干后再完全浸入不饱和脂肪酸中，并进行紫外辐照接枝反应，反应后的无纺布置于无水乙醇中超声清洗后再置于1％的NaOH溶液中超声清洗，重复超声清洗两次后再用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，清洗后的试样放入烘箱干燥，得到长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布。

本发明的方法包括以下具体步骤：

1、将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT无纺布剪成方块，然后放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中，光敏剂溶液中二苯甲酮的重量百分比为3％～20％，浸泡30分钟后取出，晾干；

2、将用光敏剂溶液处理后的无纺布完全浸入长链不饱和脂肪酸中，置于紫外辐照装置中进行辐照接枝反应，光源距离样品池10～30cm，辐照时间为5min～120min；

3、将反应后无纺布取出，置于无水乙醇中超声波清洗10～15分钟，取出后再置于1％的NaOH溶液中超声波清洗10～15分钟，以上步骤重复两次，然后用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，且无纺布无滑腻感为止。清洗后的试样放入烘箱干燥20～25小时，得到长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布。

本发明步骤2中所述的长链不饱和脂肪酸是指碳原子数目大于10且含一个或多个双键的脂肪酸，比如十一烯酸(11个碳原子1个双键)、油酸(18个碳原子1个双键)、亚油酸(18个碳原子2个双键)、亚麻酸(18个碳原子3个双键)、花生四酸(20个碳原子4个双键)等。

本发明在现有PBT改性技术的基础上，不采用常用的丙烯酸等接枝单体，而选用参与人体新陈代谢并且具有很好生物相容性的不饱和脂肪酸作为反应单体；不采用常规的化学接枝手段，而选用长链不饱和脂肪酸可以保证在改善表面亲水性的同时做到不引入有毒物。

与现有技术相比，本发明具有显著的技术效果。本发明采用的紫外辐照设备简单，辐射在常温下进行，反应快速，无污染。整个过程中不引入任何有毒物质，反应条件简便易行。利用本发明制备的表面改性PBT无纺布具有很好的亲水性和血液相容性，改性后的PBT纤维可以制成具有很好亲水性和血液相容性的血液滤材，与现有丙烯酸接枝PBT纤维血液滤材相比更高效安全。

附图说明

图1为本发明实施例1油酸接枝改性PBT无纺布前后的红外吸收光谱图。

图2为本发明实施例1油酸接枝改性PBT无纺布前后的扫描电镜照片。

图2中，(a)为接枝前的照片，(b)为接枝后的照片。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。以下实施例不构成对本发明的限定。

实施例1

将PBT无纺布剪成10cm*10cm方块，干燥后称重。将无纺布放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中，光敏剂溶液中二苯甲酮的重量百分比为3％，浸泡30分钟后取出，晾干备用；将用光敏剂溶液处理后的无纺布完全浸入油酸中，置于紫外辐照装置中(灯管距离样品池10cm)进行辐照接枝反应；辐照时间为10min；将反应后无纺布取出，置于无水乙醇中超声波清洗10分钟，取出后再置于1％的NaOH溶液中超声波清洗10分钟，以上步骤重复两次，用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，且无纺布无滑腻感为止。清洗后的试样放入烘箱干燥24小时至恒重，称重。

采用pH计测定洗液的酸碱度的变化范围为0.8，可以证实洗液的pH变化符合血液滤材的需要(≤1.5)。

采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)测定PBT无纺布接枝反应前后谱图，如图1所示，谱图中出现了油酸的特征峰，这证实油酸已经成功接枝于无纺布表面。

采用SEM扫描电镜观察接枝前后无纺布表面纤维，如图2所示，其中，图2(a)为接枝前的照片，图2(b)为接枝后的照片，证实接枝反应后无纺布表面粗糙度增加，有颗粒状附着物。

采用水滴法测量表面亲水性，以水滴完全吸收时间(液滴从开始的圆球状到完全铺展状态所需时间)来衡量其润湿性能，吸收时间为2s，证实接枝后无纺布表面具有良好的亲水性。

采用增重法进行接枝率的计算，证实接枝后无纺布增重3％。

采用溶血性能测试来衡量表面接枝后无纺布的血液相容性，证实接枝后无纺布表面无明显溶血现象，血液相容性很好。

实施例2

将PBT无纺布剪成10cm*10cm方块，干燥后称重。将无纺布放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中，光敏剂溶液中二苯甲酮的重量百分比为6％，浸泡30分钟后取出，晾干备用；将用光敏剂溶液处理后的无纺布完全浸入亚油酸中，置于紫外辐照装置中(灯管距离样品池20cm)进行辐照接枝反应；辐照时间为20min；将反应后无纺布取出，置于无水乙醇中超声波清洗12分钟，取出后再置于1％的NaOH溶液中超声波清洗12分钟，以上步骤重复两次，用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，且无纺布无滑腻感为止。清洗后的试样放入烘箱干燥24小时至恒重，称重。

采用pH计测定洗液的酸碱度的变化范围为0.7，可以证实洗液的pH变化符合血液滤材的需要(≤1.5)。

采用水滴法测量表面亲水性，以水滴完全吸收时间(液滴从开始的圆球状到完全铺展状态所需时间)来衡量其润湿性能，吸收时间为3s。证实接枝后无纺布表面具有良好的亲水性。

采用增重法进行接枝率的计算，证实接枝后无纺布有增重3.5％。

实施例3

将PBT无纺布剪成10cm*10cm方块，干燥后称重。将无纺布放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中，光敏剂溶液中二苯甲酮的重量百分比为15％，浸泡30分钟后取出，晾干备用；将用光敏剂溶液处理后的无纺布完全浸入十一烯酸中，置于紫外辐照装置中(灯管距离样品池25cm)进行辐照接枝反应；辐照时间为60min；将反应后无纺布取出，置于无水乙醇中超声波清洗15分钟，取出后再置于1％的NaOH溶液中超声波清洗15分钟，以上步骤重复两次，用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，且无纺布无滑腻感为止。清洗后的试样放入烘箱干燥24小时至恒重，称重。

采用pH计测定洗液的酸碱度的变化范围为0.6，可以证实洗液的pH变化符合血液滤材的需要(≤1.5)。

采用水滴法测量表面亲水性，以水滴完全吸收时间(液滴从开始的圆球状到完全铺展状态所需时间)来衡量其润湿性能，吸收时间为1s。证实接枝后无纺布表面具有良好的亲水性。

采用增重法进行接枝率的计算，证实接枝后无纺布有增重5.6％。

实施例4

将PBT无纺布剪成10cm*10cm方块，干燥后称重。将无纺布放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中，光敏剂溶液中二苯甲酮的重量百分比为20％，浸泡30分钟后取出，晾干备用；将用光敏剂溶液处理后的无纺布完全浸入亚麻酸中，置于紫外辐照装置中(灯管距离样品池30cm)进行辐照接枝反应；辐照时间为120min；将反应后无纺布取出，置于无水乙醇中超声波清洗10分钟，取出后再置于1％的NaOH溶液中超声波清洗10分钟，以上步骤重复两次，用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，且无纺布无滑腻感为止。清洗后的试样放入烘箱干燥20小时至恒重，称重。

采用pH计测定洗液的酸碱度的变化范围为0.9，可以证实洗液的pH变化符合血液滤材的需要(≤1.5)。

采用水滴法测量表面亲水性，以水滴完全吸收时间(液滴从开始的圆球状到完全铺展状态所需时间)来衡量其润湿性能，吸收时间为1s，证实接枝后无纺布表面具有良好的亲水性。

采用增重法进行接枝率的计算，证实接枝后无纺布有增重，范围在6.8％。

Claims

1、一种长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT无纺布剪成方块，然后放入二苯甲酮/乙醇的光敏剂溶液中，光敏剂溶液中二苯甲酮的重量百分比为3％～20％，浸泡30分钟后取出晾干；

(2)将用光敏剂溶液处理后的无纺布完全浸入长链不饱和脂肪酸中，置于紫外辐照装置中进行辐照接枝反应，光源距离样品池10～30cm，辐照时间为5min～120min；

(3)将反应后无纺布取出，置于无水乙醇中超声波清洗10～15分钟，取出后再置于1％的NaOH溶液中超声波清洗10～15分钟，以上步骤重复两次；然后用去离子水清洗至水洗液无泡沫，洗液PH值呈中性，且无纺布无滑腻感为止，清洗后放入烘箱干燥20～25小时，得到长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布。

2、根据权利要求1的长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法，其特征在于所述长链不饱和脂肪酸为碳原子数目大于10且含一个或多个双键的脂肪酸。

3、根据权利要求1的长链不饱和脂肪酸接枝改性PBT无纺布的制备方法，其特征在于所述长链不饱和脂肪酸为十一烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸或花生四酸。